固態(tài)電池再起風(fēng)波。1月5日，美股固態(tài)電池妖股QuantumScape（以下簡稱QS）瘋漲43.09%。
原因是在此之前，大眾宣布QS的固態(tài)電池產(chǎn)品通過PowerCo（大眾的電池子公司）的耐久性測試，“實現(xiàn)了1000多次充電循環(huán)，容量仍超過95%。”
這個成績的確驚人。就當(dāng)下成熟的三元鋰電池而言，通常也只能做到充放電循環(huán)800-1200次之后，衰減20%。這也是QuantumScape股價提振的原因。
就在QS股價暴漲兩天前，日本電池企業(yè)麥克賽爾也宣稱開發(fā)出了圓柱形全固態(tài)電池，容量可以達(dá)到200毫安時，樣品最早于2024年1月出貨。
固態(tài)電池又一次站上風(fēng)口浪尖，即便是跌跌不休的A股市場，固態(tài)電池板塊也在1月6日迎來了大漲潮，相關(guān)概念股紛紛飄紅漲停。
固態(tài)電池作為下一代電池技術(shù)，其續(xù)航里程可以輕松超過千公里，并且充電倍率、循環(huán)壽命等都可以對現(xiàn)有產(chǎn)品形成全面碾壓。
更重要的是，液態(tài)電池與固態(tài)電池最大的區(qū)別是使用液態(tài)電解質(zhì)還是固態(tài)電解質(zhì)。常規(guī)的液態(tài)電解質(zhì)（電解液）可燃性極高，只要開始燃燒基本沒有停止的可能。而固態(tài)電解質(zhì)將電解液取代，徹底解決了易燃的問題，因此固態(tài)電池也被視為電池安全的最高水平。
當(dāng)下，動力電池也已經(jīng)隨著鋰價下跌、產(chǎn)能過剩與價格戰(zhàn)等多重因素，回歸到比拼制造業(yè)最根本的邏輯，成本與規(guī)模。電動化技術(shù)的突破已經(jīng)出現(xiàn)明顯的節(jié)奏放緩，電池技術(shù)的微調(diào)已經(jīng)不能成為車企的主要賣點。
行業(yè)需要新的故事來提振士氣，固態(tài)電池這樣一種幾乎毫無短板，且可以帶來顛覆性變化的電池技術(shù)，自然義不容辭。
從蔚來發(fā)布150度半固態(tài)電池包，到豐田宣布2027年量產(chǎn)固態(tài)電池，再到今天QS的產(chǎn)品通過大眾耐久性測試，固態(tài)電池的消息一番接著一番，但“狼來了”的故事，終究會引起市場與行業(yè)的疲憊。
QuantumScape“虛驚一場”
想理解故事始末，要先從QuantumScape這家公司說起。
只專注于固態(tài)電池技術(shù)研發(fā)的QS成立于2010年，比寧德時代還早上一年。經(jīng)歷了多輪融資后，大眾成為該公司第一大股東。
2020年，QS通過SPAC在美股上市，市值最高峰超過477億美元，比目前理想汽車的美股市值還要高出近百億美元。
但36氪PowerOn梳理發(fā)現(xiàn)，成立十三年來，QS并沒有任何一種可以在電動汽車上銷售的產(chǎn)品問世。
本次引起QS股價暴漲43%的消息來自于大眾官網(wǎng)，大眾宣布，QS的固態(tài)電池第一次通過了PowerCo（大眾的電池子公司）的耐久性測試。
原文寫到：QS的固態(tài)電池在超過1000次充放電循環(huán)后，仍能保持95%以上的容量。根據(jù)不同的車型，這可以讓一輛電動汽車行駛超過50萬公里仍沒有明顯的電池電量衰減。
PowerCo首席執(zhí)行官Frank Blome認(rèn)為，“這是固態(tài)電池批量生產(chǎn)道路上的里程碑。”然而，原文也明確指出，該產(chǎn)品僅為A樣。
大眾官網(wǎng)披露的原文
一般來講，一款全新電池產(chǎn)品想要量產(chǎn)上車，前期要經(jīng)歷A樣、B樣、C樣、D樣四個階段。A樣階段主要用來驗證電芯材料的體系，還處于概念階段，而B樣才會開始進(jìn)行電芯設(shè)計，確定電芯的規(guī)格、容量、封裝形式等，并進(jìn)入樣車進(jìn)行測試，C樣為小批量生產(chǎn)，D樣為大批量生產(chǎn)。
舉個例子，如果一款量產(chǎn)裝車的動力電池產(chǎn)品可以看做是一個成年人，那A樣僅僅是步入小學(xué)階段。
一位固態(tài)電池工程師告訴PowerOn，從A樣到最終裝車，如果有成熟的平臺體系會非?？?，但如果是全新開發(fā)，要綜合考慮技術(shù)的復(fù)雜程度，工程難度等等因素，“花上三到五年也很正常”。
以理想的5C電池作為類比，該電池的開發(fā)周期整整三年，這還是基于寧德時代完善的電池配方以及強大的制造體系，在已經(jīng)十分成熟的液態(tài)電池上推陳出新的結(jié)果。而全固態(tài)電池，其材料、配方、制造等均是全新的環(huán)節(jié)，量產(chǎn)難度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過5C電池，時間跨度也要更長。
如果A樣的階段就足以“振奮人心”，押注鋰金屬路線的美國電池公司SES AI Corporation(以下稱SES)早在2021年就發(fā)布了全球第一個車規(guī)級鋰金屬電池A樣品，該產(chǎn)品能量密度可以達(dá)到 417 Wh/kg，并陸續(xù)與現(xiàn)代、通用、本田簽署了A樣聯(lián)合開發(fā)協(xié)議。
SES與QS的技術(shù)路線大概吻合，都是正極采用高鎳三元材料，負(fù)極采用鋰金屬，但區(qū)別在于SES的目標(biāo)直指量產(chǎn)，使用了固液混合電解質(zhì)（半固態(tài)），而QS則堅持使用全固態(tài)電解質(zhì)。
2023年12月13日，SES繼續(xù)宣布已與三家車企中的一家達(dá)成鋰金屬電池B樣品協(xié)議。SES的鋰金屬半固態(tài)產(chǎn)品從A樣到B樣就已經(jīng)花費了兩年的時間，而在量產(chǎn)上更為困難的全固態(tài)電池，顯然要走上更長的路。
當(dāng)然，不可否認(rèn)QS的A樣產(chǎn)品通過耐久性測試展示出了固態(tài)電池最真實的量產(chǎn)進(jìn)度，這幾乎也是行業(yè)中唯一一家宣布全固態(tài)電池量產(chǎn)具體進(jìn)度的公司，但這樣的進(jìn)度距離商業(yè)化應(yīng)用，還有太長的路要探索。
固態(tài)電池量產(chǎn)之難
動力電池的生產(chǎn)從來都不在朝夕之間。任何一種電池技術(shù)想要大規(guī)模量產(chǎn)都要邁過三道天塹：穩(wěn)定的配方，低廉的成本和成熟的制造工藝。
電池的核心技術(shù)在于配方，配方?jīng)Q定了電池的能量密度，循環(huán)壽命，安全性能等。從電池配方出發(fā)，固態(tài)電池的技術(shù)路線分為三條，氧化物、聚合物、硫化物。三種路線各有優(yōu)劣，但綜合來看，氧化物做的公司最多，硫化物綜合性能最好，技術(shù)上也最難。
QS是選擇氧化物路線的代表，這一路線的主要問題是氧化物電導(dǎo)率低。大眾給出的QS固態(tài)電池A樣報告僅說明了循環(huán)壽命與容量保持率，對于更多的數(shù)據(jù)，如倍率性能、能量密度、低溫性能、安全性等并未披露。
由于全固態(tài)電池的量產(chǎn)難度太大，離我們更近的是北京衛(wèi)藍(lán)的氧化物半固態(tài)電池，該電池已經(jīng)裝在一輛蔚來ET7上并且由李斌直播實測了14個小時，續(xù)航成功超過了1000公里。
但即便是半固態(tài)電池，成本也讓人望而卻步。蔚來曾透露，一個150度半固態(tài)電池包的成本就是一輛ET5。PowerOn也了解到，極氪009搭載的首款麒麟電池包同樣是半固態(tài)電池，其電池包價格也“比一輛車還貴”。
由于材料的稀缺性，工藝難度更大，全固態(tài)電池的成本比半固態(tài)電池還要再上一個層級。一位固態(tài)電池公司高管對PowerOn說：“如果不考慮成本，美國橡樹嶺實驗室早就做出了全固態(tài)電池，但只能在心臟起搏器這種完全可以承擔(dān)高溢價的器材上應(yīng)用。”
即便可以解決配方問題，并且降低了材料成本，制造工藝上的改變同樣是量產(chǎn)難關(guān)。
與傳統(tǒng)的液態(tài)電池相比，固態(tài)電池的生產(chǎn)工藝需要在極片、電解質(zhì)、固固界面及封裝技術(shù)等多方面進(jìn)行技術(shù)突破，生產(chǎn)工藝的難度大大提升。
動力電池制造分為前中后三段工序，前段的涂布決定良率，中段的卷繞/疊片決定效率，固態(tài)電池的產(chǎn)線并不能完全沿用現(xiàn)有的成熟工藝。
據(jù)PowerOn了解，固態(tài)電池生產(chǎn)中，前段的勻漿、涂布、烘烤都要改動，中段工序的注液沒有了（因為是固態(tài)電解質(zhì)），而且只能用疊片，“基本貴的設(shè)備都要改動。”
用量產(chǎn)難度更低的4680電池對比來看，馬斯克自2020年提出這一新的技術(shù)路線后，對于干法電極與全極耳技術(shù)的突破仍然遲遲未能達(dá)成，即便是以特斯拉在數(shù)個產(chǎn)能地獄中磨練出的工程化能力，仍然未能將理想中的4680電池如期量產(chǎn)。
而固態(tài)電池所面臨的問題，鋰金屬負(fù)極制備、鋰枝晶抑制、固固界面問題等等，顯然比4680還要難上不止一層。4680所面臨最難的干法電極問題，固態(tài)電池同樣需要面對。
因此，想要大規(guī)模量產(chǎn)全固態(tài)電池，對于現(xiàn)階段的電池工藝、材料成本、與制造水平來說，仍是一件難以企及的事情。
但在競爭局勢愈發(fā)激烈的環(huán)境中，車企需要新的故事來支撐消費者對品牌的信心。豐田宣布2027年量產(chǎn)全固態(tài)電池，廣汽埃安的目標(biāo)更為激進(jìn)，將量產(chǎn)節(jié)點定在了2026年。大眾適時披露一下固態(tài)電池進(jìn)展來支撐市場預(yù)期，也是一種常規(guī)手段。
但不披露產(chǎn)品開發(fā)節(jié)奏，只說量產(chǎn)時間，與只披露節(jié)奏，不提及量產(chǎn)時間，都是一樣的“空談”。
隨著時間推移，市場對固態(tài)電池的技術(shù)難度認(rèn)知度更加清晰，這樣一則消息便帶來股價瘋漲的故事，或許要拿出更多的真材實料。用“狼來了”制造虛假預(yù)期，終究會被無情戳破。
原因是在此之前，大眾宣布QS的固態(tài)電池產(chǎn)品通過PowerCo（大眾的電池子公司）的耐久性測試，“實現(xiàn)了1000多次充電循環(huán)，容量仍超過95%。”
這個成績的確驚人。就當(dāng)下成熟的三元鋰電池而言，通常也只能做到充放電循環(huán)800-1200次之后，衰減20%。這也是QuantumScape股價提振的原因。
就在QS股價暴漲兩天前，日本電池企業(yè)麥克賽爾也宣稱開發(fā)出了圓柱形全固態(tài)電池，容量可以達(dá)到200毫安時，樣品最早于2024年1月出貨。
固態(tài)電池又一次站上風(fēng)口浪尖，即便是跌跌不休的A股市場，固態(tài)電池板塊也在1月6日迎來了大漲潮，相關(guān)概念股紛紛飄紅漲停。
固態(tài)電池作為下一代電池技術(shù)，其續(xù)航里程可以輕松超過千公里，并且充電倍率、循環(huán)壽命等都可以對現(xiàn)有產(chǎn)品形成全面碾壓。
更重要的是，液態(tài)電池與固態(tài)電池最大的區(qū)別是使用液態(tài)電解質(zhì)還是固態(tài)電解質(zhì)。常規(guī)的液態(tài)電解質(zhì)（電解液）可燃性極高，只要開始燃燒基本沒有停止的可能。而固態(tài)電解質(zhì)將電解液取代，徹底解決了易燃的問題，因此固態(tài)電池也被視為電池安全的最高水平。
當(dāng)下，動力電池也已經(jīng)隨著鋰價下跌、產(chǎn)能過剩與價格戰(zhàn)等多重因素，回歸到比拼制造業(yè)最根本的邏輯，成本與規(guī)模。電動化技術(shù)的突破已經(jīng)出現(xiàn)明顯的節(jié)奏放緩，電池技術(shù)的微調(diào)已經(jīng)不能成為車企的主要賣點。
行業(yè)需要新的故事來提振士氣，固態(tài)電池這樣一種幾乎毫無短板，且可以帶來顛覆性變化的電池技術(shù)，自然義不容辭。
從蔚來發(fā)布150度半固態(tài)電池包，到豐田宣布2027年量產(chǎn)固態(tài)電池，再到今天QS的產(chǎn)品通過大眾耐久性測試，固態(tài)電池的消息一番接著一番，但“狼來了”的故事，終究會引起市場與行業(yè)的疲憊。
QuantumScape“虛驚一場”
想理解故事始末，要先從QuantumScape這家公司說起。
只專注于固態(tài)電池技術(shù)研發(fā)的QS成立于2010年，比寧德時代還早上一年。經(jīng)歷了多輪融資后，大眾成為該公司第一大股東。
2020年，QS通過SPAC在美股上市，市值最高峰超過477億美元，比目前理想汽車的美股市值還要高出近百億美元。
但36氪PowerOn梳理發(fā)現(xiàn)，成立十三年來，QS并沒有任何一種可以在電動汽車上銷售的產(chǎn)品問世。
本次引起QS股價暴漲43%的消息來自于大眾官網(wǎng)，大眾宣布，QS的固態(tài)電池第一次通過了PowerCo（大眾的電池子公司）的耐久性測試。
原文寫到：QS的固態(tài)電池在超過1000次充放電循環(huán)后，仍能保持95%以上的容量。根據(jù)不同的車型，這可以讓一輛電動汽車行駛超過50萬公里仍沒有明顯的電池電量衰減。
PowerCo首席執(zhí)行官Frank Blome認(rèn)為，“這是固態(tài)電池批量生產(chǎn)道路上的里程碑。”然而，原文也明確指出，該產(chǎn)品僅為A樣。
大眾官網(wǎng)披露的原文
一般來講，一款全新電池產(chǎn)品想要量產(chǎn)上車，前期要經(jīng)歷A樣、B樣、C樣、D樣四個階段。A樣階段主要用來驗證電芯材料的體系，還處于概念階段，而B樣才會開始進(jìn)行電芯設(shè)計，確定電芯的規(guī)格、容量、封裝形式等，并進(jìn)入樣車進(jìn)行測試，C樣為小批量生產(chǎn)，D樣為大批量生產(chǎn)。
舉個例子，如果一款量產(chǎn)裝車的動力電池產(chǎn)品可以看做是一個成年人，那A樣僅僅是步入小學(xué)階段。
一位固態(tài)電池工程師告訴PowerOn，從A樣到最終裝車，如果有成熟的平臺體系會非?？?，但如果是全新開發(fā)，要綜合考慮技術(shù)的復(fù)雜程度，工程難度等等因素，“花上三到五年也很正常”。
以理想的5C電池作為類比，該電池的開發(fā)周期整整三年，這還是基于寧德時代完善的電池配方以及強大的制造體系，在已經(jīng)十分成熟的液態(tài)電池上推陳出新的結(jié)果。而全固態(tài)電池，其材料、配方、制造等均是全新的環(huán)節(jié)，量產(chǎn)難度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過5C電池，時間跨度也要更長。
如果A樣的階段就足以“振奮人心”，押注鋰金屬路線的美國電池公司SES AI Corporation(以下稱SES)早在2021年就發(fā)布了全球第一個車規(guī)級鋰金屬電池A樣品，該產(chǎn)品能量密度可以達(dá)到 417 Wh/kg，并陸續(xù)與現(xiàn)代、通用、本田簽署了A樣聯(lián)合開發(fā)協(xié)議。
SES與QS的技術(shù)路線大概吻合，都是正極采用高鎳三元材料，負(fù)極采用鋰金屬，但區(qū)別在于SES的目標(biāo)直指量產(chǎn)，使用了固液混合電解質(zhì)（半固態(tài)），而QS則堅持使用全固態(tài)電解質(zhì)。
2023年12月13日，SES繼續(xù)宣布已與三家車企中的一家達(dá)成鋰金屬電池B樣品協(xié)議。SES的鋰金屬半固態(tài)產(chǎn)品從A樣到B樣就已經(jīng)花費了兩年的時間，而在量產(chǎn)上更為困難的全固態(tài)電池，顯然要走上更長的路。
當(dāng)然，不可否認(rèn)QS的A樣產(chǎn)品通過耐久性測試展示出了固態(tài)電池最真實的量產(chǎn)進(jìn)度，這幾乎也是行業(yè)中唯一一家宣布全固態(tài)電池量產(chǎn)具體進(jìn)度的公司，但這樣的進(jìn)度距離商業(yè)化應(yīng)用，還有太長的路要探索。
固態(tài)電池量產(chǎn)之難
動力電池的生產(chǎn)從來都不在朝夕之間。任何一種電池技術(shù)想要大規(guī)模量產(chǎn)都要邁過三道天塹：穩(wěn)定的配方，低廉的成本和成熟的制造工藝。
電池的核心技術(shù)在于配方，配方?jīng)Q定了電池的能量密度，循環(huán)壽命，安全性能等。從電池配方出發(fā)，固態(tài)電池的技術(shù)路線分為三條，氧化物、聚合物、硫化物。三種路線各有優(yōu)劣，但綜合來看，氧化物做的公司最多，硫化物綜合性能最好，技術(shù)上也最難。
QS是選擇氧化物路線的代表，這一路線的主要問題是氧化物電導(dǎo)率低。大眾給出的QS固態(tài)電池A樣報告僅說明了循環(huán)壽命與容量保持率，對于更多的數(shù)據(jù)，如倍率性能、能量密度、低溫性能、安全性等并未披露。
由于全固態(tài)電池的量產(chǎn)難度太大，離我們更近的是北京衛(wèi)藍(lán)的氧化物半固態(tài)電池，該電池已經(jīng)裝在一輛蔚來ET7上并且由李斌直播實測了14個小時，續(xù)航成功超過了1000公里。
但即便是半固態(tài)電池，成本也讓人望而卻步。蔚來曾透露，一個150度半固態(tài)電池包的成本就是一輛ET5。PowerOn也了解到，極氪009搭載的首款麒麟電池包同樣是半固態(tài)電池，其電池包價格也“比一輛車還貴”。
由于材料的稀缺性，工藝難度更大，全固態(tài)電池的成本比半固態(tài)電池還要再上一個層級。一位固態(tài)電池公司高管對PowerOn說：“如果不考慮成本，美國橡樹嶺實驗室早就做出了全固態(tài)電池，但只能在心臟起搏器這種完全可以承擔(dān)高溢價的器材上應(yīng)用。”
即便可以解決配方問題，并且降低了材料成本，制造工藝上的改變同樣是量產(chǎn)難關(guān)。
與傳統(tǒng)的液態(tài)電池相比，固態(tài)電池的生產(chǎn)工藝需要在極片、電解質(zhì)、固固界面及封裝技術(shù)等多方面進(jìn)行技術(shù)突破，生產(chǎn)工藝的難度大大提升。
動力電池制造分為前中后三段工序，前段的涂布決定良率，中段的卷繞/疊片決定效率，固態(tài)電池的產(chǎn)線并不能完全沿用現(xiàn)有的成熟工藝。
據(jù)PowerOn了解，固態(tài)電池生產(chǎn)中，前段的勻漿、涂布、烘烤都要改動，中段工序的注液沒有了（因為是固態(tài)電解質(zhì)），而且只能用疊片，“基本貴的設(shè)備都要改動。”
用量產(chǎn)難度更低的4680電池對比來看，馬斯克自2020年提出這一新的技術(shù)路線后，對于干法電極與全極耳技術(shù)的突破仍然遲遲未能達(dá)成，即便是以特斯拉在數(shù)個產(chǎn)能地獄中磨練出的工程化能力，仍然未能將理想中的4680電池如期量產(chǎn)。
而固態(tài)電池所面臨的問題，鋰金屬負(fù)極制備、鋰枝晶抑制、固固界面問題等等，顯然比4680還要難上不止一層。4680所面臨最難的干法電極問題，固態(tài)電池同樣需要面對。
因此，想要大規(guī)模量產(chǎn)全固態(tài)電池，對于現(xiàn)階段的電池工藝、材料成本、與制造水平來說，仍是一件難以企及的事情。
但在競爭局勢愈發(fā)激烈的環(huán)境中，車企需要新的故事來支撐消費者對品牌的信心。豐田宣布2027年量產(chǎn)全固態(tài)電池，廣汽埃安的目標(biāo)更為激進(jìn)，將量產(chǎn)節(jié)點定在了2026年。大眾適時披露一下固態(tài)電池進(jìn)展來支撐市場預(yù)期，也是一種常規(guī)手段。
但不披露產(chǎn)品開發(fā)節(jié)奏，只說量產(chǎn)時間，與只披露節(jié)奏，不提及量產(chǎn)時間，都是一樣的“空談”。
隨著時間推移，市場對固態(tài)電池的技術(shù)難度認(rèn)知度更加清晰，這樣一則消息便帶來股價瘋漲的故事，或許要拿出更多的真材實料。用“狼來了”制造虛假預(yù)期，終究會被無情戳破。
